Engineering thick tissues in vivo using oxygen-releasing pro-angiogenic biomaterials

• 研究課題/領域番号: 26750144
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 基金
• 研究分野: 生体医工学・生体材料学
• 研究機関: 東京大学
• 研究代表者: モンターニュ ケヴィン 東京大学, 工学(系)研究科(研究院), 助教 (50606118)
• 研究期間 (年度): 2014-04-01 – 2016-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2015年度)
• 配分額: 2,730千円 (直接経費: 2,100千円、間接経費: 630千円); 2015年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円); 2014年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
• キーワード: Hypoxia / Biomaterials / Tissue engineering

研究成果の概要

細胞密度の高い厚みのある組織再生は，酸素供給が不十分な問題があった．本研究では，組織の生存状態を維持するために，酸素の徐放性を制御しながら血管新生を促進できる新規な材料の開発を目標とした．20%の過酸化カルシウムを含むPDMS（ポリジメチルシロキサン）スポンジは良好な酸素徐放特性を示すことがわかった．そして，１週間培養に亘る高密度培養にも関わらず，内部組織の生存率の維持に成功した．さらに，低酸素状態で細胞が死滅する方向に細胞内部の状態が進行していることを意味する遺伝子の発現が，新規に開発した材料で抑制されていたことから，本研究で開発したモデルは再生医療用組織として有用である可能性が示唆された．

研究成果

• [雑誌論文] Involvement of the mTOR pathway in redifferentiation of bovine chondrocytes under dynamic hydrostatic loading (2016)
  • 著者名/発表者名: Kevin Montagne, Dongig Oh, Jeonghyun Kim, Takashi Ushida, Katsuko Furukawa
  • 雑誌名: Japanese Journal of Clinical Biomechanics 巻: 37
  • 査読あり
• [雑誌論文] Modulation of the effect of transforming growth factor-β3 by low-intensity pulsed ultrasound on scaffold-free dedifferentiated articular bovine chondrocyte tissues (2015)
  • 著者名/発表者名: Ting Stephanie, Montagne Kevin, Nishimura Yoshihiro, Ushida Takashi, Furukawa Katsuko
  • 雑誌名: Tissue Engineering Part C 巻: 21 号: 10 ページ: 1005-1014
  • DOI: 10.1089/ten.tec.2014.0428
  • 査読あり
• [雑誌論文] Enhanced chondrogenesis with upregulation of PKR using a novel hydrostatic pressure bioreactor (2015)
  • 著者名/発表者名: Jeonghyun Kim , Kevin Montagne , Takashi Ushida , Katsuko Furukawa
  • 雑誌名: Biosci Biotechnol Biochem 巻: 79(2) 号: 2 ページ: 239-241
  • DOI: 10.1080/09168451.2014.975184
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Dynamic DNA reaction network: a walkthrough (2014)
  • 著者名/発表者名: A. Baccouche, K. Montagne, A. Padirac, Y. Rondelez
  • 雑誌名: Methods 巻: 67 号: 2 ページ: 234-279
  • DOI: 10.1016/j.ymeth.2014.01.015
  • 査読あり
• [学会発表] Promoted differentiation of smooth muscle cells in hMSCs by cyclic strain via the cAMP pathway (2016)
  • 著者名/発表者名: Kim Jeonghyun, Montagne Kevin, Mehtonen Teemu, Hirota Yasushi, Yoshino Osamu, Saito Shigeru, Osuga Yutaka, Ushida Takashi, Furukawa Katsuko
  • 学会等名: 15th Congress of the Japanese Society for Regenerative Medicine
  • 発表場所: 大阪国際会議場、大阪府、大阪市
  • 年月日: 2016-03-17
• [学会発表] 軟骨前駆細胞における高静水圧刺激によるストレス反応および脱分化メカニズムの検討 (2016)
  • 著者名/発表者名: Montagne Kevin, Ogasawara Mutsuo, Furukawa Katsuko, Ushida Takashi
  • 学会等名: 28th bioengineering lecture meeting of the Japan Society of Mechanical Engineers
  • 発表場所: 東京工業大学 大岡山キャンパス、東京都、目黒区
  • 年月日: 2016-01-09
• [学会発表] High hydrostatic pressure induces Fos expression in chondrogenic cells (2015)
  • 著者名/発表者名: Montagne Kevin, Ogasawara Mutsuo, Kim Jeonghyun, Furukawa Katsuko, Ushida Takashi
  • 学会等名: 42nd conference of the Japanese Society for Clinical Biomechanics
  • 発表場所: ソラシティ カンファレンスセンター、東京都、千代田区
  • 年月日: 2015-11-13
• [学会発表] Cyclic Stretching Promoted cAMP Production in Human Endometrial Stromal Cells Leading to Differentiation into Smooth Muscle Cells (2015)
  • 著者名/発表者名: Kim Jeonghyun, Montagne Kevin, Hirota Yasushi, Hiraoka Takehiro, Yoshino Osamu, Yokota Masayo, Saito Shigeru, Osuga Yutaka, Ushida Takashi, Furukawa Katsuko
  • 学会等名: 42nd conference of the Japanese Society for Clinical Biomechanics
  • 発表場所: ソラシティ カンファレンスセンター、東京都、千代田区
  • 年月日: 2015-11-13
• [学会発表] Hydrostatic pressure activates heterotrimeric G proteins in chondrocyte progenitor cells (2015)
  • 著者名/発表者名: Montagne Kevin, Ogasawara Mutsuo, Kim Jeonghyun, Furukawa Katsuko, Ushida Takashi
  • 学会等名: 8th Asian-Pacific Conference on Biomechanics
  • 発表場所: Hokkaido University Sapporo Campus, Sapporo
  • 年月日: 2015-09-16 – 2015-09-19
• [学会発表] Hydrostatic pressure activates heterotrimeric G proteins in chondrocyte progenitor cells (2015)
  • 著者名/発表者名: Montagne Kevin, Ogasawara Mutsuo, Kim Jeonghyun, Furukawa Katsuko, Ushida Takashi
  • 学会等名: 8th Asian-Pacific Conference on Biomechanics
  • 発表場所: 北海道大学 札幌キャンパス、北海道、札幌市
  • 年月日: 2015-09-16
• [学会発表] Activation of heterotrimeric G proteins under hydrostatic pressure in chondrocyte progenitor cells (2015)
  • 著者名/発表者名: Montagne Kevin, Kim Jeonghyun, Furukawa Katsuko, Ushida Takashi
  • 学会等名: 27th bioengineering lecture meeting of the Japan Society of Mechanical Engineers
  • 発表場所: 朱鷺メッセ新潟コンベンションセンター、新潟
  • 年月日: 2015-01-09 – 2015-01-10
• [学会発表] Cell membrane fluidity is down-regulated under hydrostatic pressure in chondrogenic cells (2014)
  • 著者名/発表者名: Montagne Kevin, Uchiyama Hiroki, Furukawa Katsuko, Ushida Takashi
  • 学会等名: 37th annual meeting of the Japanese Society of Biorheology
  • 発表場所: 大宮ソニックシティビル、大宮
  • 年月日: 2014-06-05 – 2014-06-06
• [学会発表] Membrane fluidity and desaturase gene expression are down-regulated under hydrostatic pressure in chondrogenic cells (2014)
  • 著者名/発表者名: Montagne Kevin, Uchiyama Hiroki, Furukawa Katsuko, Ushida Takashi
  • 学会等名: International Symposium on Mechanobiology 2014, Okayama, Japan, May 20-23, 2014.
  • 発表場所: Okayama University J-Hall, Okayama
  • 年月日: 2014-05-20 – 2014-05-23